CNC Machining Dijelaskan: Bagaimana Komputer Bentuk Bagian Presisi

Produsen dan bengkel mesin sering menggunakan mesin Kontrol Numerik Komputer, atau CNC, untuk mengontrol berbagai macam alat mesin mereka. Konsep CNC machining muncul pada tahun 1940 dan 1950. Pada saat itu, teknologi penyimpanan data analog seperti kertas berlubang digunakan. Kini, produksi CNC bergantung pada perangkat lunak Computer Aided Manufacturing (CAM) atau Computer Aided Design (CAD) yang canggih untuk memberikan instruksi desain ke mesin yang memproduksi bagian dan prototipe produk.

Proses manufaktur pengurangan, CNC machining memungkinkan tingkat kompleksitas yang lebih besar. Kini memungkinkan produksi volume rendah, menengah, dan tinggi yang memerlukan presisi dan akurasi tinggi.

Mesin CNC yang digunakan produsen dapat frais, gerinda, bor, dan melakukan berbagai operasi lain. Beberapa sistem mampu melakukan finishing juga. Perangkat elektromekanis yang digunakan dalam pekerjaan mesin CNC bervariasi dalam tingkat kesanggupan dan alat yang dapat dimanipulasinya. Mereka dapat berfungsi dari tiga hingga lima sumbu, setiap sumbu adalah dimensi spesifik tempat alat dapat bergerak.

• Gerakan lateral (atas atau bawah, kiri atau kanan) diaktifkan oleh sumbu x dan y.
• Gerakan longitudinal biasanya dikontrol pada sumbu z.
• Rotasi dan gerakan tambahan diaktifkan dengan sumbu tambahan.

Semakin banyak sumbu yang dimiliki mesin, semakin besar kebebasan gerakan untuk pemotongan dan presisi.

Bahan CNC Machining

Sebagian besar mesin CNC cukup serbaguna. Mereka umum digunakan untuk frais logam, meski mesin produksi mampu memotong baja, aluminium, tembaga, kuningan, dan titanium. Bahan yang dapat diolah lainnya mencakup berbagai jenis plastik, termasuk polipropilena, dan berbagai bentuk kayu, fiberglass, atau busa.

Bagaimana CNC Machining Berbeda dari Sistem Komputer Lainnya?

Komputer yang digunakan untuk mengontrol mesin CNC bukan seperti komputer rumah atau kantor rata-rata. Kode ditulis oleh programmer berpengalaman dan memerlukan tingkat kapasitas komputasi yang tinggi. Kode ini juga dapat direvisi dari waktu ke waktu sehingga program yang sudah ada dapat dimodifikasi dan diperbarui. Itu membuat pemrograman mesin CNC menjadi proses otomatisasi yang selalu berkembang. Namun, digunakan dalam hampir semua sektor manufaktur yang bergantung pada perangkat lunak untuk mengontrol kecepatan, posisi, dan repetisi serta prediktivitas tanpa campur tangan operator manusia.

Bagaimana Produksi CNC Bekerja?

Prosesnya biasanya dimulai dengan bahan baku yang belum diproses. Sebuah blok plastik, misalnya, dapat ditempatkan dalam mesin sebelum proses pengurangan materi dimulai. Instruksi digital dari program perangkat lunak dikirim ke mesin, tidak berbeda dengan pencetakan 3D. Instruksi dari instruksi digital ini, juga disebut G-code, dikonversi menjadi instruksi untuk memotong bagian.

Proses yang sebelumnya sangat teknis dan intensif tenaga kini menjadi lebih cepat dan lebih akurat. Bagian prototipe dapat dibuat dengan tingkat produktivitas yang tinggi. Selama proses machining, beberapa alat dapat digunakan. Misalnya, mesin dapat mengambil dari inventaris ukuran mata bor. Gerakan lateral pada sumbu x atau y, gerakan longitudinal pada sumbu z, dan bahkan gerakan rotasi mungkin mungkin.

Dengan mesin multi-sumbu, bagian dapat dibalik dan diposisikan secara otomatis, tanpa campur tangan manusia. Tidak perlu menghentikan proses untuk memindahkan bagian secara manual. Setelah bagian secara otomatis diposisikan, pemotongan tambahan dilakukan, dan seterusnya.

Mesin CNC sangat akurat. Pengukuran dihitung dalam ribuan inci, berarti proses machining yang halus dapat memiliki toleransi sekitar ±0,001 inci. Jika mesin digunakan untuk pengkilapan, angka ini mungkin sempit hingga ±0,00005 inci. Ketebalan rambut manusia sekitar 0,00069, untuk perbandingan. Itu cukup akurat, mempertimbangkan betapa rumit dan dapat diulang prosesnya.

Tahap-tahap typis produksi CNC meliputi:

• Desain model CAD: Desainer dapat membuat desain CAD bagian solid 2D vektor atau 3D sambil menggabungkan semua dimensi, geometri, dan spesifikasi teknis yang berlaku. Properti bagian terbatas oleh kemampuan mesin. Sebagian besar tooling CNC hanya dapat membuat sudut lengkung, yang membatasi geometri bagian, sementara ketebalan bagian minimum, ukuran bagian maksimum, dan kemampuan untuk menghasilkan fitur internal kompleks dari setiap mesin juga harus dipertimbangkan.
• Konversi file: Setelah file CAD dijalankan melalui perangkat lunak CAM, geometri bagian diekstrak. Kode pemrograman digital kemudian dihasilkan dan digunakan untuk mengontrol mesin dan tooling-nya. Kode geometri, atau G-code, memberi tahu mesin kapan, di mana, dan bagaimana bergerak, sementara kode fungsi bervariasi, atau M-code, mengontrol penutupan/penggantian penutup mesin dan fungsi auxiliary lainnya.
• Pengaturan mesin: Setelah pemrograman mesin CNC, sistem harus disiapkan. Pekerja harus melakukan langkah awal seperti meletakkan workpiece dalam mesin atau pada spindle atau gesek. Peralatan pegangan workpiece harus diamankan sebelum alat diaktifkan. Dalam beberapa kasus, mata bor dan end mill harus dipasang pada komponen yang tepat sebelum mesin dapat mulai menjalankan program.
• Eksekusi: Operator memulai program untuk memicu mesin memulai proses. Perintah kemudian dikeluarkan oleh program CNC dan menginstruksikan komputer di dalam mesin untuk melanjutkan operasi dan memanipulasi tooling-nya. Program melakukan sisanya, memandu sistem dalam mengeksekusi setiap operasi sampai bagian atau produk yang dirancang khusus selesai.

Jenis Mesin dan Proses CNC

Sistem CNC modern menggabungkan teknologi machining konvensional dan baru, membuatnya sangat serbaguna dalam berbagai aplikasi. Jenis peralatan konvensional meliputi:

• Mesin frais: Mesin frais adalah sistem fleksibel, dengan alat potong berputar, yang dapat diprogram dengan G-code atau bahasa proprietary yang dikembangkan oleh produsen. Unit paling dasar memiliki tiga sumbu, namun yang lebih baru dapat memiliki hingga tiga lagi.
• Bor: Alat bor memutar mata bor, berukuran sesuai dengan operasi spesifik, yang melakukan pemotongan saat kontak dengan bahan yang diam. Bor sangat efisien dalam pemotongan dan meningkatkan produktivitas operasi.
• Mesin bubut: Mesin bubut beroperasi dengan memutar blok bahan terhadap mata bor, bukan sebaliknya. Kemampuan untuk menghasilkan desain kompleks, mesin bubut biasanya beroperasi pada sumbu x dan z dan memindahkan bahan secara lateral untuk membuat pemotongan progresif.

Teknologi baru yang digunakan saat ini termasuk electrical-discharge machining (EDM), di mana bor listrik digunakan untuk menghapus bagian workpiece, membentuknya sesuai dengan desain digital. Bor listrik diperangsang dengan mengurangi ruang antara elektroda, yang memperintenskan medan listrik. Dua bentuk umum meliputi wire EDM, di mana kawat digunakan untuk secara esensial membakar (atau mengerosi) bagian, dan sinker EDM, di mana workpiece dan elektroda direndam dalam fluida dielektrik.

Potong plasma melibatkan penggunaan bor untuk memotong logam. Gas udara terkompresi dan busa listrik digabungkan untuk menghasilkan plasma. Namun, medium yang lebih familiar, air, dapat digunakan untuk CNC machining. Pemotong water jet menggunakan aliran air bertekanan tinggi yang terkonsentrasi untuk memotong logam, granit, dan bahan keras lainnya. Dalam beberapa kasus, pasir atau zat abrasif kuat lainnya dapat dicampur untuk meningkatkan efek. Potong waterjet sering digunakan dengan bahan yang kurang tahan panas.

Produksi Machining CNC dengan Laszeray Technology

Laszeray Technology, LLC memiliki berbagai kemampuan desain dan manufaktur dan dapat bekerjasama dengan Anda untuk memenuhi kebutuhan produksi apa pun, terlepas dari ukuran atau kompleksitas. Kami menggunakan pusat frais 4- dan 5-sumbu, mesin bubut, dan sistem wire EDM kapasitas besar. Tim kami dapat memastikan efisiensi dan akurasi sambil memberikan pelanggan akses ke machining berbiaya rendah.

Untuk informasi lebih lanjut tentang layanan CNC machining kami dan untuk bantuan dengan pengembangan produk, rapid prototyping, dan langkah-langkah manufaktur lainnya, hubungi tim produksi CNC kami, ajukan permintaan Anda secara online, atau hubungi 440-582-8430 hari ini.